Question

2012年“世界水日”的宣传主题是“水与粮食安全”，水与生活生产有着密切关系，但2012年1月15日，广西龙江河河段检测出重金属镉含量超标，严重威胁沿岸及下游居民饮水的安全．

（1）镉元素在元素周期表中的相关信息如图A，它的相对原子质量为

112.4

，1，镉原子结构示意图如图B，该原子在化学反应中易

失去

失去（填“得到”或“失去”）电子，形成

阳

离子（填“阳”或“阴”），说明元素的化学性质与原子的

最外层电子数

关系密切．
（2）镁的原子结构示意图如图C所示，镁原子在化学反应中容易

失去

（填“得到”或“失去”）2个电子，形成的离子的符号是

Mg²⁺

，镁元素属于

金属

（填“金属”或“非金属”）元素．
（3）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用如何区别硬水和软水

取适量样品倒入烧杯中，向烧杯中滴入适量肥皂水搅拌，若有大量泡沫出现，则为软水；若出现大量浮渣，则为硬水．

．
（4）如图D是“电解水实验”的装置图，根据所学知识回答问题：
①实验前在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是

增强水的导电性

②试管a中所得气体是

氢气

，检验试管b中气体的方法是

将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明为氧气

③通过该实验能得到的结论是

水是由氢元素和氧元素组成的

（答出一点即可）

Answer 1

分析：（1）根据镉元素在元素周期表中的相关信息、原子结构示意图的特点：金属元素的最外层电子数一般少于4，在化学反应中，易失去最外层电子形成阳离子；达到8个电子的稳定结构；进行解答；
（2）原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，离圆圈最远的弧线表示最外层．若最外层电子数≥4，则一般为非金属元素，在化学反应中易得电子，若最外层电子数＜4，则一般为金属元素，在化学反应中易失去电子．
（3）硬水是指含有较多钙镁离子的水，软水是指含有较少钙镁离子的水．区分硬水和软水的方法是：用肥皂水．加入肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水．
（4）在电解水实验中，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，反应开始时可观察到的现象有：正极的气体体积少，能使带火星的木条复燃，负极的气体体积多，能燃烧，而且体积多的是少的二倍．根据以上现象可推出正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，还能进一步推出水由氢元素和氧元素组成，可以据此解答该题．

解答：解：（1）根据镉元素在元素周期表中的相关信息，可知它的相对原子质量为112.4；依据原子结构示意图的特点，可知：镉原子在化学反应中易失去电子，形成阳离子；说明元素的化学性质与原子的最外层电子数关系密切．
（2）镁原子最外层上有两个电子，易失去2个电子使次外层成为最外层，达到8电子相对稳定结构，形成的镁离子符号为Mg²⁺，镁元素带“钅”字旁，属于金属元素．
（3）区分硬水和软水的方法是：用肥皂水，加入肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水．
（4）①加入硫酸和氢氧化钠可以增强水的导电性；
②正极的气体体积少，能使带火星的木条复燃，可以知道b中气体为氧气；负极的气体体积多，能燃烧，所以a中气体为氢气；
③氧气由氧元素组成，而氢气有氢元素组成，根据反应前后元素的种类不变，可以知道水是由氢元素和氧元素组成的．
故答案为：（1）112.4；失去；阳；最外层电子数；（2）失去；Mg²⁺；金属（3）取适量样品倒入烧杯中，向烧杯中滴入适量肥皂水搅拌，若有大量泡沫出现，则为软水；若出现大量浮渣，则为硬水．
（4）①增强水的导电性；
②氢气；将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明为氧气；
③水是由氢元素和氧元素组成的．

点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．